JPH11289265A - Adaptive receiver - Google Patents
Adaptive receiverInfo
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- JPH11289265A JPH11289265A JP10105857A JP10585798A JPH11289265A JP H11289265 A JPH11289265 A JP H11289265A JP 10105857 A JP10105857 A JP 10105857A JP 10585798 A JP10585798 A JP 10585798A JP H11289265 A JPH11289265 A JP H11289265A
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- mobile
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- transmitting station
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- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重（ＯＦＤＭ）によるマルチキャリア伝送方式を用いて
情報を送信するシステムと、そのシステムにおいて使用
されるアダプティブ受信装置に関する。特に、電波空間
において複数の送信局から異なる情報の送信信号が重な
るような場合における受信装置に関する。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a system for transmitting information using a multi-carrier transmission system based on orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), and an adaptive receiving apparatus used in the system. In particular, the present invention relates to a receiving apparatus in a case where transmission signals of different information from a plurality of transmission stations overlap in a radio wave space.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、複数の送信局から直交周波数分割
多重（ＯＦＤＭ）のマルチキャリア伝送方式を用いて信
号を送信するシステムが知られている。本出願人は、こ
のシステムにおいて、各送信局毎に異なる参照信号を割
り当てるシステムを提案した（特願平９−２８２９１４
号）。このシステムで使用される受信装置は、複数の到
来波抽出装置を有している。そして、それぞれの到来波
抽出装置では、受信された参照信号が選局対象の参照信
号となるように重み係数を決定することで、アンテナの
指向性が調整されて選局されている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a system for transmitting a signal from a plurality of transmitting stations using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multicarrier transmission system. The present applicant has proposed a system for assigning a different reference signal to each transmitting station in this system (Japanese Patent Application No. 9-282914).
issue). The receiving device used in this system has a plurality of incoming wave extracting devices. Then, in each arriving wave extracting apparatus, the weighting factor is determined so that the received reference signal becomes the reference signal to be tuned, so that the directivity of the antenna is adjusted and the channel is tuned.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、移動送
信局の場合には、複数の移動送信局が接近している場合
には、上記の方法では、２つの移動送信局を分離して受
信できる程指向性の狭いアンテナを得ることが困難であ
る。又、参照信号を送信データに挿入する方式の場合に
は、参照信号が挿入される分だけ、データの伝送効率が
低下するという問題がある。However, in the case of a mobile transmitting station, when a plurality of mobile transmitting stations are close to each other, the above-mentioned method is used so that the two mobile transmitting stations can be separately received. It is difficult to obtain an antenna with a narrow directivity. Also, in the case of a method of inserting a reference signal into transmission data, there is a problem that the data transmission efficiency is reduced by the amount of insertion of the reference signal.
【０００４】本発明は上記の課題を解決するために成さ
れたものであり、その目的は、複数の移動送信局が接近
していても、移動送信局からの受信を可能とすることで
ある。又、他の目的は、上記の受信をデータの伝送効率
を低下することなく行うことである。The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to enable reception from a mobile transmission station even when a plurality of mobile transmission stations are approaching. . Another object is to perform the above-mentioned reception without lowering the data transmission efficiency.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
の送信局からそれぞれ複数キャリアを用いた直交周波数
分割多重伝送方式で送信された信号を受信するためのア
ダプティブ受信装置において、移動送信局の移動範囲に
渡って分散して配設された複数のアンテナ素子であっ
て、各アンテナ素子が移動範囲において区画された対応
する所定範囲毎に受信可能な指向性を有し、移動範囲の
任意箇所に前記移動送信局が存在する時に、その移動送
信局から送信された信号を少なくとも１つのアンテナ素
子で受信可能ように配設されたアンテナ素子の集合から
成る複数のアンテナ素子と、複数のアンテナ素子で受信
された信号に基づき、１つの移動送信局から送信された
信号のみを抽出する複数の到来波抽出装置から成る。According to a first aspect of the present invention, there is provided an adaptive receiving apparatus for receiving a signal transmitted from a plurality of transmitting stations by an orthogonal frequency division multiplexing transmission system using a plurality of carriers. A plurality of antenna elements distributed over the moving range of the station, each antenna element having a directivity that can be received for each corresponding predetermined range partitioned in the moving range, A plurality of antenna elements each including a set of antenna elements arranged so that a signal transmitted from the mobile transmission station can be received by at least one antenna element when the mobile transmission station exists at an arbitrary position; It comprises a plurality of arriving wave extraction devices that extract only signals transmitted from one mobile transmission station based on signals received by the antenna elements.
【０００６】各到来波抽出装置は、各アンテナ素子で受
信された信号に重み付けし、各アンテナ素子毎に配設さ
れた重み付け装置と、各重み付け装置により重み付けら
れた各アンテナ素子毎の信号を合成する合成器と、合成
器の出力を各キャリア毎の信号に分波する分波器と、分
波器の各キャリア毎の信号に基づいて重み係数を決定す
る制御装置とから成る。Each arriving wave extraction device weights a signal received by each antenna element, and combines a weighting device provided for each antenna element with a signal for each antenna element weighted by each weighting device. A splitter for splitting the output of the synthesizer into a signal for each carrier, and a control device for determining a weight coefficient based on the signal for each carrier of the splitter.
【０００７】この構成において、分波器は、入力信号を
一定期間毎に切り出し直並列変換を行う直並列変換器
と、直並列変換された信号に対してフーリエ変換を行い
各キャリアの成分毎に分けるフーリエ変換器とから構成
され、各到来波抽出装置における各分波器の直並列変換
器は、それぞれ対応する送信局から到来する信号に同期
して直並列変換を行うことを特徴とする。[0007] In this configuration, the splitter cuts out the input signal at regular intervals and performs serial-to-parallel conversion, and performs a Fourier transform on the serial-to-parallel-converted signal to perform component-by-component conversion for each carrier. And a serial-to-parallel converter of each demultiplexer in each arriving wave extractor, which performs serial-parallel conversion in synchronization with a signal arriving from the corresponding transmitting station.
【０００８】請求項２の発明は、請求項１の発明に対し
て、重み付け装置、合成器、分波器の配置が異なるもの
であり、特徴とするところは同一である。即ち、請求項
１の発明が各アンテナ素子の出力信号を重み付けした
後、合成し、その後に各キャリア毎に分波するようにし
ている。これに対して、請求項２では、各アンテナ素子
の出力信号を分波器で各キャリア毎の信号に分波し、そ
の後に、各アンテナ素子毎に異なる重み係数で、各キャ
リア毎の信号を重み付けしている。その後、重み付けさ
れた信号を各キャリア毎に合成している。The second aspect of the invention differs from the first aspect of the invention in the arrangement of the weighting device, the combiner, and the duplexer, and has the same characteristics. That is, according to the first aspect of the present invention, the output signals of the antenna elements are weighted and then combined, and then the signals are demultiplexed for each carrier. On the other hand, in claim 2, the output signal of each antenna element is demultiplexed into a signal for each carrier by a demultiplexer, and thereafter, a signal for each carrier is divided by a different weight coefficient for each antenna element. Weighted. Thereafter, the weighted signals are combined for each carrier.
【０００９】請求項３の発明は、制御装置は合成された
各キャリア毎の信号と対応する参照信号との誤差が最小
となるようにＬＭＳ、ＲＬＳ、又は、ＳＭＩアルゴリズ
ムに基づいて重み係数を決定することを特徴とする。請
求項４の発明は、制御装置は合成されたキャリアの振幅
が所定の値となるように重み係数を制御することを特徴
とする。According to a third aspect of the present invention, the control device determines a weighting coefficient based on an LMS, RLS, or SMI algorithm such that an error between the combined signal for each carrier and a corresponding reference signal is minimized. It is characterized by doing. The invention according to a fourth aspect is characterized in that the control device controls the weight coefficient so that the amplitude of the combined carrier becomes a predetermined value.
【００１０】[0010]
【発明の作用及び効果】請求項１、２の発明は、複数の
移動送信局から複数キャリアを用いた直交周波数分割多
重伝送方式、例えば、ＯＦＤＭマルチキャリア伝送方式
で送信するシステムに使用される受信装置である。その
受信装置は、移動送信局の移動範囲に渡って分散して配
設された複数のアンテナ素子であって、各アンテナ素子
が移動範囲において区画された対応する所定範囲毎に受
信可能な指向性を有し、移動範囲の任意箇所に前記移動
送信局が存在する時に、その移動送信局から送信された
信号を少なくとも１つのアンテナ素子で受信可能ように
配設されたアンテナ素子の集合を有している。According to the first and second aspects of the present invention, a receiving system used in a system for transmitting signals from a plurality of mobile transmitting stations in an orthogonal frequency division multiplexing transmission system using a plurality of carriers, for example, an OFDM multicarrier transmission system. Device. The receiving apparatus includes a plurality of antenna elements distributed over the moving range of the mobile transmitting station, and each of the antenna elements has a directivity that can be received in a corresponding predetermined range defined in the moving range. Having a set of antenna elements arranged such that, when the mobile transmitting station is present at an arbitrary position in a moving range, a signal transmitted from the mobile transmitting station can be received by at least one antenna element. ing.
【００１１】各到来波抽出装置は、フーリエ変換器によ
る変換タイミング（時系列でサンプリングされた信号の
フーリエ変換の対象となる時間区間、即ち、ＦＦＴウイ
ンドウ）が対応する送信局に対応して設定される。従っ
て、このフーリエ変換器による変換タイミングがある送
信局からＯＦＤＭ方式で送信された信号の変調区間に同
期していれば、その送信局の信号を選局することができ
る。即ち、その送信局からの信号は通過させ、他の送信
局からの信号は通過しないように、受信された信号に基
づいて各アンテナ素子の受信信号に対する重み係数を決
定することができる。即ち、その送信局からの信号を受
信しているアンテナ素子のみを動作させ、他の送信局か
らの信号を受信しているアンテナ素子は無効となるよう
に調整することができる。この時、ある移動送信局から
の信号は少なくとも１つのアンテナ素子で受信できるの
で、その移動送信局に対応する通信エリアを形成するこ
とができる。また、複数のアンテナ素子が移動送信局の
移動範囲に渡って分散して配設されていることから、各
移動送信局はそれぞれ異なるアンテナ素子と通信が可能
となる。この結果、アンテナ素子の集合体は、各移動送
信局に対してのみ通信可能となるエリアを形成すること
ができる。よって、複数の移動送信局が比較的接近した
場合でも、選局が可能となる。[0011] In each arriving wave extraction device, the conversion timing (time section to be subjected to the Fourier transform of the signal sampled in time series, ie, the FFT window) by the Fourier transformer is set corresponding to the corresponding transmitting station. You. Therefore, if the conversion timing of the Fourier transformer is synchronized with a modulation section of a signal transmitted from a transmitting station by the OFDM method, the signal of the transmitting station can be selected. That is, it is possible to determine the weight coefficient for the received signal of each antenna element based on the received signal so that the signal from the transmitting station is passed and the signal from the other transmitting station is not passed. That is, it is possible to adjust so that only the antenna element receiving the signal from the transmitting station is operated and the antenna element receiving the signal from another transmitting station is invalidated. At this time, since a signal from a certain mobile transmitting station can be received by at least one antenna element, a communication area corresponding to the mobile transmitting station can be formed. In addition, since a plurality of antenna elements are distributed over the moving range of the mobile transmitting station, each mobile transmitting station can communicate with a different antenna element. As a result, the aggregate of antenna elements can form an area in which communication is possible only with each mobile transmitting station. Therefore, even when a plurality of mobile transmitting stations are relatively close to each other, channel selection can be performed.
【００１２】請求項３の発明では、合成された各キャリ
ア毎の信号と対応する参照信号との誤差が最小となるよ
うにＬＭＳ、ＲＬＳ、又は、ＳＭＩアルゴリズムに基づ
いて重み係数が決定されることにより、各移動送信局に
対応する通信エリアを形成することができる。According to the third aspect of the present invention, the weight coefficient is determined based on the LMS, RLS, or SMI algorithm such that the error between the combined signal for each carrier and the corresponding reference signal is minimized. Accordingly, a communication area corresponding to each mobile transmitting station can be formed.
【００１３】請求項４の発明では、各移動送信局からの
データ送信タイミングに同期してフーリエ変換し、キャ
リアの振幅が所定の値となるように重み係数を制御して
いる。従って、参照信号を用いることなく、移動送信局
に対する選局ができるので、データの伝送効率を低下さ
せることがない。According to the fourth aspect of the present invention, Fourier transform is performed in synchronization with the data transmission timing from each mobile transmission station, and the weight coefficient is controlled so that the amplitude of the carrier becomes a predetermined value. Therefore, a mobile transmission station can be selected without using a reference signal, so that the data transmission efficiency is not reduced.
【００１４】尚、本発明は、ガードタイムが設けられて
いても良いが、設けられていなくとも良い。In the present invention, a guard time may be provided, but may not be provided.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１は、第１の実施例に係るアダプ
ティブ受信装置と移動送信局との関係を示している。移
動送信局Ｂ１、Ｂ２は、それぞれ異なる情報を直交周波
数分割多重のマルチキャリア伝送方式で送信している。
即ち、移動送信局Ｂ１、Ｂ２では、符号化データに基づ
いて各キャリアがＰＳＫ変調される。キャリアの数を入
力点数とするこのＰＳＫ変調された信号のサンプリング
値が逆フーリエ変換される。これにより、直交周波数分
割多重化された波形を表す時間列データが得られる。こ
の時間列データをＤ／Ａ変換することで、直交周波数多
重化されたベースバントの信号が得られ、この信号で搬
送波を変調して、送信している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. FIG. 1 shows a relationship between the adaptive receiving apparatus according to the first embodiment and a mobile transmitting station. The mobile transmitting stations B1 and B2 transmit different pieces of information using an orthogonal frequency division multiplexing multicarrier transmission scheme.
That is, in the mobile transmitting stations B1 and B2, each carrier is PSK-modulated based on the encoded data. A sampling value of the PSK-modulated signal having the number of carriers as the number of input points is subjected to inverse Fourier transform. As a result, time sequence data representing a waveform subjected to orthogonal frequency division multiplexing is obtained. By subjecting the time sequence data to D / A conversion, an orthogonal frequency multiplexed baseband signal is obtained, and a carrier is modulated with this signal and transmitted.
【００１６】この時、移動送信局Ｂ１、Ｂ２とでは、逆
フーリエ変換するタイミングが異なるようにしている。
即ち、図３に示すように、逆フーリエ変換によって得ら
れる単位データに対応する時間区間が、移動送信局Ｂ１
とＢ２とで、完全に重ならないようにしている。At this time, the timing of performing the inverse Fourier transform is different between the mobile transmitting stations B1 and B2.
That is, as shown in FIG. 3, the time section corresponding to the unit data obtained by the inverse Fourier transform is the mobile transmission station B1.
And B2 do not completely overlap.
【００１７】アダプティブ受信装置は、マルチキャリア
伝送方式にて無線伝送されたデータ系列を受信して、そ
の受信したデータ系列を処理することによって元のデー
タ系列に再生する装置である。アダプティブ受信装置
は、移動送信局Ｂ１の信号を抽出するための到来波抽出
装置Ｃ１と移動送信局Ｂ２の信号を抽出するための到来
波抽出装置Ｃ２とが設けられている。即ち、各アンテナ
素子Ａ１〜Ａｋで受信された信号は、それぞれ２分岐さ
れて、到来波抽出装置Ｃ1 及びＣ２に入力している。An adaptive receiving device is a device that receives a data sequence wirelessly transmitted by a multi-carrier transmission method and processes the received data sequence to reproduce the original data sequence. The adaptive receiving apparatus includes an incoming wave extracting device C1 for extracting a signal from the mobile transmitting station B1 and an incoming wave extracting device C2 for extracting a signal from the mobile transmitting station B2. That is, the signal received by each of the antenna elements A1 to Ak is branched into two and input to the arriving wave extraction devices C1 and C2.
【００１８】そのうち１つの到来波抽出装置Ｃ１が図２
に示されている。マルチキャリア伝送方式により１つの
移動送信局から複数（ｎ）のキャリアにて送信されたキ
ャリア群は、複数（ｋ）本のアンテナ素子Ａ1 〜Ａk の
うちの局在した１つ又は複数のアンテナ素子にて受信さ
れる。又、他の移動送信局からの信号は、アンテナ素子
Ａ1 〜Ａk のうちの他の局在した１つ又は複数のアンテ
ナ素子にて受信される。即ち、アンテナ素子Ａ1 〜Ａk
上において、異なる移動送信局からの信号が局在して存
在することになる。例えば、到来波抽出装置Ｃ１に対し
ては、移動送信局Ｂ１からの信号波が所望波であり、そ
れ以外の信号波、例えば、移動送信局Ｂ２からの信号波
は干渉波となる。このように、複数のキャリア群（以
下、広帯域信号と呼ぶ）ｇ1 〜ｇk がアンテナ素子Ａ1
〜Ａk で受信されるが、各移動送信局からの送信信号で
ある各広帯域信号は、アンテナ素子の配列において局在
していることから、重み係数の設定により各信号を分離
することが容易となる。One of the arriving wave extraction devices C1 is shown in FIG.
Is shown in A carrier group transmitted by a plurality of (n) carriers from one mobile transmission station by the multi-carrier transmission method is one or more localized one or more of the plurality (k) antenna elements A1 to Ak. Is received at. Signals from other mobile transmitting stations are received by one or more other localized antenna elements among the antenna elements A1 to Ak. That is, the antenna elements A1 to Ak
Above, signals from different mobile transmitting stations will be localized. For example, for the arriving wave extracting device C1, a signal wave from the mobile transmitting station B1 is a desired wave, and other signal waves, for example, a signal wave from the mobile transmitting station B2 are interference waves. As described above, a plurality of carrier groups (hereinafter, referred to as broadband signals) g1 to gk correspond to the antenna element A1.
ＡA k, but each broadband signal that is a transmission signal from each mobile transmitting station is localized in the array of antenna elements, so that it is easy to separate each signal by setting a weighting factor. Become.
【００１９】アンテナ素子Ａ1 〜Ａk で受信された広帯
域信号ｇ1 〜ｇk は、それぞれ、重み付け装置Ｅ１〜Ｅ
ｋに入力する。各重み付け装置Ｅ１〜Ｅｋは、制御装置
４により決定された重み係数ｗ１〜ｗｋにより各広帯域
信号ｇ1 〜ｇk に対して重み付けを行う。重み付けされ
た各広帯域信号は合成器２２により合成されることによ
り、１つのキャリア群ｇとして出力される。The wideband signals g1 to gk received by the antenna elements A1 to Ak are respectively weighted by the weighting devices E1 to Ek.
Enter k. Each of the weighting devices E1 to Ek weights each of the wideband signals g1 to gk with the weighting factors w1 to wk determined by the control device 4. The weighted wideband signals are combined by the combiner 22 and output as one carrier group g.
【００２０】キャリア群ｇは、分波器３にて各キャリア
毎に分波される。つまり、干渉波が除去された各キャリ
ア毎の信号Ｓ1 〜Ｓn が出力される。出力された各キャ
リア毎の信号Ｓ1 〜Ｓn に分波されたキャリア群ｇは、
制御装置４と復調器５に送出される。The carrier group g is split by the splitter 3 for each carrier. That is, the signals S1 to Sn for each carrier from which the interference wave has been removed are output. The carrier group g, which is demultiplexed into the output signals S1 to Sn for each carrier,
It is sent to the control device 4 and the demodulator 5.
【００２１】復調器５は干渉波が除去され各キャリア毎
の信号Ｓ1 〜Ｓn に分波されたキャリア群を、各キャリ
ア毎に復調して低速のデータ列Ｌ1 〜Ｌn を取り出す。
取り出された低速のデータ列Ｌ1 〜Ｌn は並直列変換器
６に入力され並直列変換器６にて元の送信データ系列Ｄ
に再生されて出力される。このように、受信された複数
の広帯域信号ｇ1 〜ｇk が信号処理されて干渉波成分が
除去された１つのキャリア群ｇを得て、そのキャリア群
ｇを各キャリア毎に復調し、さらに並直列変換をするこ
とにより元のデータ系列Ｄに再生される。The demodulator 5 demodulates, for each carrier, a carrier group from which the interference wave has been removed and is demultiplexed into signals S1 to Sn for each carrier, and extracts low-speed data strings L1 to Ln.
The extracted low-speed data strings L1 to Ln are input to the parallel-to-serial converter 6, where the original transmission data sequence D
Is reproduced and output. In this way, a plurality of received wideband signals g1 to gk are subjected to signal processing to obtain one carrier group g from which interference wave components have been removed, and the carrier group g is demodulated for each carrier. The original data series D is reproduced by the conversion.
【００２２】制御装置４は、各キャリア毎の信号Ｓ1 〜
Ｓn に分波されたキャリア群を用いて、重み付け装置Ｅ
１〜Ｅｋを制御する。重み付け装置Ｅ１〜Ｅｋは、受信
した複数の広帯域信号ｇ1 〜ｇk のそれぞれに対しての
重み係数ｗ１〜ｗｋにより重み付けする。重み係数ｗ１
〜ｗｋは、複素数で表される係数であり、重み係数によ
る重み付けにより、個々のキャリア群の振幅及び位相が
制御される。重み係数ｗ１〜ｗｋは、分波器３から出力
される各キャリア毎の信号Ｓ１〜Ｓｎの振幅がすべて等
しくなるように決定される。The control device 4 controls the signals S1 to S1 for each carrier.
Using the carrier group demultiplexed to Sn, a weighting device E
1 to Ek. The weighting devices E1 to Ek weight the received plurality of wideband signals g1 to gk with weighting factors w1 to wk. Weight coefficient w1
Ｗwk are coefficients represented by complex numbers, and the amplitude and phase of each carrier group are controlled by weighting with a weighting coefficient. The weighting coefficients w1 to wk are determined so that the amplitudes of the signals S1 to Sn of the respective carriers output from the duplexer 3 are all equal.
【００２３】振幅一定の変調方式、例えばＰＳＫ、ＦＳ
Ｋ等であって、全てのキャリアを等しい振幅で送信した
場合、データを伝送するキャリアの数をｎとすると、重
み付けされ合成された信号Ｓ１〜Ｓｎの振幅Ｇ１〜Ｇｎ
は、合成器２２の出力端における信号の周波数特性を表
すことになる。従って、重み付け装置Ｅ１〜Ｅｋにより
干渉波が除去されるとＧ１〜Ｇｎは全て等しくなる。振
幅の目標値σを設定し、（１）式を最小にするようにｗ
１〜ｗｋを決定する。A modulation method with a constant amplitude, for example, PSK, FS
K, etc., when all carriers are transmitted with the same amplitude, assuming that the number of carriers transmitting data is n, the amplitudes G1 to Gn of the weighted and combined signals S1 to Sn
Represents the frequency characteristic of the signal at the output end of the combiner 22. Therefore, when the interference waves are removed by the weighting devices E1 to Ek, G1 to Gn are all equal. The target value σ of the amplitude is set, and w is set so as to minimize the expression (1).
Determine 1 to wk.
【００２４】[0024]
【数 １】 ｜Ｇ１p −σp ｜q ＋｜Ｇ２p −σp ｜q ＋…＋｜Ｇｎp −σp ｜q …（１） ただし、ｐ、ｑは正の整数である。（１）式が最小にな
るとき、各キャリアの信号の振幅Ｇ１〜Ｇｎは全て所定
の値σと等しくなり、合成器２２の出力信号の周波数特
性は、送信信号の周波数特性と等しくなる。この時、干
渉波の成分は除去され、合成器２２からは所望波の成分
のみが出力される。[Number 1] | G1 p -σ p | q + | G2 p -σ p | q + ... + | Gn p -σ p | q ... (1) However, p, q is a positive integer. When the expression (1) is minimized, the amplitudes G1 to Gn of the signals of the respective carriers are all equal to the predetermined value σ, and the frequency characteristics of the output signal of the combiner 22 are equal to the frequency characteristics of the transmission signal. At this time, the component of the interference wave is removed, and only the component of the desired wave is output from the combiner 22.
【００２５】分波器３は直並列変換器３５および高速フ
ーリエ変換装置( 以下，FFT 演算装置と呼ぶ。) ３６よ
り構成されている。直並列変換器３５は、合成器２２か
ら出力される直列の信号を一定区間毎に切り出し、並列
データに変換する。FFT 演算装置３６は直並列変換器３
５の出力する並列データに対してFFT 演算処理を行うこ
とによって各キャリア毎の成分に分離する。即ち、直並
列変換器３５により切り出されたデータに対してFFT 演
算処理を行うことから、直並列変換器３５は、いわゆる
FFT ウィンドウの働きをしている。図３に示すように、
このFFT ウィンドウによって切り出すタイミングを所望
波のデータのタイミングに一致させた上で、各キャリア
毎の信号の振幅が一定となるように重み係数ｗ１〜ｗｋ
が決定される。FFT ウィンドウのタイミングが移動送信
局Ｂ１の単位データに同期し、各キャリア毎の信号の振
幅が等しくなった状態で、完全に、移動送信局Ｂ１から
の信号のみが抽出されたことになる。即ち、移動送信局
Ｂ１以外の送信局からの信号を受信しているアンテナ素
子に対する重み係数は零となり、干渉波の成分は除去さ
れる。The duplexer 3 comprises a serial-parallel converter 35 and a fast Fourier transform device (hereinafter, referred to as an FFT operation device) 36. The serial-parallel converter 35 cuts out the serial signal output from the synthesizer 22 for each predetermined interval, and converts it into parallel data. The FFT operation unit 36 is a serial-parallel converter 3
5 is subjected to an FFT operation on the parallel data output from the data processor 5, thereby separating the data into components for each carrier. That is, since the FFT operation is performed on the data cut out by the serial-parallel converter 35, the serial-parallel converter 35
Acts as an FFT window. As shown in FIG.
After making the timing to be cut out by the FFT window coincide with the timing of the data of the desired wave, the weighting factors w1 to wk are set so that the amplitude of the signal for each carrier becomes constant.
Is determined. In a state where the timing of the FFT window is synchronized with the unit data of the mobile transmitting station B1, and the amplitude of the signal for each carrier becomes equal, only the signal from the mobile transmitting station B1 is completely extracted. That is, the weight coefficient for the antenna element receiving a signal from a transmitting station other than the mobile transmitting station B1 becomes zero, and the component of the interference wave is removed.
【００２６】従って、直並列変換器３５の変換タイミン
グを所望波のタイミングに合わせると到来波抽出装置Ｃ
１からは移動送信局Ｂ１からの信号のみが出力される。
図３に示すFFT ウィンドウにより抽出するタイミング
は、信号に含まれている基準シンボル等を用いて決定さ
れる。到来波抽出装置Ｃ２においては、図３に示すよう
に、FFT ウィンドウの抽出タイミングが移動送信局Ｂ２
の信号に同期して設定される。このようにして、各到来
波抽出装置Ｃ１、Ｃ２は、それぞれ、移動送信局Ｂ１、
Ｂ２の信号のみを抽出することができる。Therefore, when the conversion timing of the serial-parallel converter 35 is adjusted to the timing of the desired wave, the arriving wave extracting device C
1 outputs only a signal from the mobile transmitting station B1.
The timing to be extracted by the FFT window shown in FIG. 3 is determined using a reference symbol or the like included in the signal. In the arriving wave extraction device C2, as shown in FIG.
Is set in synchronization with the signal of In this way, each of the arriving wave extraction devices C1, C2 is connected to the mobile transmitting station B1,
Only the signal of B2 can be extracted.
【００２７】複数のアンテナ素子Ａ１〜Ａｋは、移動送
信局Ｂ１、Ｂ２の移動範囲に渡って広範囲に分散して配
設されている。例えば、移動送信局Ｂ１、Ｂ２が自動車
である場合に、複数のアンテナ素子Ａ１〜Ａｋは路面に
沿って比較的広い間隔で分散して配設されている。各ア
ンテナ素子Ａ１〜Ａｋは、それぞれ区画された所定範囲
Ｑ１〜Ｑｋからの信号のみを受信できる指向性を有して
いる。そして、少なくとも１つのアンテナ素子が１つの
移動送信局からの信号を受信でき、他の少なくとも１つ
のアンテナ素子が他の１つの移動送信局からの信号を受
信できるように配設されている。例えば、図１の場合に
は、移動送信局Ｂ１からの信号はアンテナ素子Ａ２，Ａ
３で受信され、移動送信局Ｂ２からの信号はアンテナ素
子Ａ５で受信されるている。即ち、ある１つのアンテナ
素子が複数の移動送信局からの信号を受信しないように
配設されている。The plurality of antenna elements A1 to Ak are distributed over a wide range over the moving range of the mobile transmitting stations B1 and B2. For example, when the mobile transmitting stations B1 and B2 are automobiles, the plurality of antenna elements A1 to Ak are disposed at relatively wide intervals along the road surface. Each of the antenna elements A1 to Ak has directivity capable of receiving only signals from the divided predetermined ranges Q1 to Qk. And it is arranged so that at least one antenna element can receive a signal from one mobile transmitting station and another at least one antenna element can receive a signal from another mobile transmitting station. For example, in the case of FIG. 1, the signal from the mobile transmitting station B1 is the antenna elements A2, A
3 and the signal from the mobile transmitting station B2 is received by the antenna element A5. That is, one antenna element is arranged so as not to receive signals from a plurality of mobile transmitting stations.
【００２８】このようにアンテナ素子を分散配置するこ
とで、各移動送信局からの信号が各アンテナ素子に局在
して受信されることから、分離が容易となる。即ち、重
み係数の設定により、精度良く、到来波抽出装置Ｃ１は
移動送信局Ｂ１からの信号のみを復調でき、到来波抽出
装置Ｃ２は移動送信局Ｂ２からの信号のみを復調でき
る。By distributing the antenna elements in this manner, the signals from the mobile transmitting stations are received locally at each antenna element, and thus the separation is facilitated. That is, by setting the weighting factor, the arriving wave extractor C1 can accurately demodulate only the signal from the mobile transmitting station B1, and the arriving wave extracting apparatus C2 can demodulate only the signal from the mobile transmitting station B2.
【００２９】尚、上記の装置は、全て、ディジタル信号
を入力する数値演算装置で構成されている。実際には、
アンテナ１で受信された高周波広帯域信号は周波数変換
されてベースバンドの直交周波数分割多重信号となる。
この信号が所定時間間隔でサンプリングされてディジタ
ル値に変換されている。このディジタル値の時間列によ
り波形が与えられている。よって、このディジタル信号
に変換する部分は図面には明示されていないが、重み付
け装置Ｅ１〜Ｅｋに入力する信号から、全て、時系列の
ディジタル信号である。The above devices are all constituted by numerical calculation devices for inputting digital signals. actually,
The high-frequency wideband signal received by the antenna 1 is frequency-converted into a baseband orthogonal frequency division multiplexed signal.
This signal is sampled at predetermined time intervals and converted to a digital value. A waveform is given by a time sequence of the digital values. Therefore, although the part to be converted into the digital signal is not explicitly shown in the drawing, all of the signals input to the weighting devices E1 to Ek are time-series digital signals.
【００３０】上記発明は、各移動送信局から送信される
信号にガードタイムが設けられている方式にも適用する
ことができる。即ち、移動送信局Ｂ１から送信された信
号波が複数の経路でアンテナに入力する場合に、その複
数の経路で入力された信号波は、同一データであっても
遅延時間が異なる。この場合に、ガードタイム以上の遅
延であっても、FFT 変換された信号から波形歪みによる
影響を除去することができる。このようにして、同一移
動送信局から出力された干渉波を効果的且つ精度良く除
去することができる。The above invention can be applied to a system in which a signal transmitted from each mobile transmitting station has a guard time. That is, when the signal wave transmitted from the mobile transmitting station B1 is input to the antenna through a plurality of paths, the signal waves input through the plurality of paths have different delay times even if they have the same data. In this case, even if the delay is longer than the guard time, it is possible to remove the influence of the waveform distortion from the FFT-transformed signal. In this manner, the interference wave output from the same mobile transmitting station can be effectively and accurately removed.
【００３１】上記実施例では、各アンテナ素子の出力信
号を重み付けしてから合成したが、図４に示すようにし
ても良い。各アンテナ素子Ａ１〜Ａｋの出力する広帯域
信号ｇ１〜ｇｋを、それぞれ、図２と同一構成の分波器
３（直並列変換器３５とFFT演算装置３６とを有する）
で各キャリア毎の信号に分波した後、各重み付け装置Ｅ
１〜Ｅｋで重み付けして、各キャリア毎に合成しても良
い。この場合、同一のアンテナ素子から出力された信号
に関しては、全てのキャリア毎の信号に対して同一の重
み係数が用いられる。In the above embodiment, the output signals of each antenna element are weighted and then combined, but may be as shown in FIG. Each of the wideband signals g1 to gk output from each of the antenna elements A1 to Ak is divided into a demultiplexer 3 having the same configuration as that of FIG.
After demultiplexing into signals for each carrier in each weighting device E
Weighting may be performed using 1 to Ek, and the signals may be combined for each carrier. In this case, with respect to signals output from the same antenna element, the same weighting factor is used for all the signals for each carrier.
【００３２】上記の実施例では、参照信号を用いること
なく、各移動送信局Ｂ１、Ｂ２がＰＳＫ変調信号を逆フ
ーリエ変換して時間軸上の直交周波数多重化信号とする
タイミングを任意に異ならせることで、各移動送信局か
らの信号を分離している。In the above embodiment, the timings at which the mobile transmitting stations B1 and B2 perform the inverse Fourier transform of the PSK modulated signal to obtain the orthogonal frequency multiplexed signal on the time axis without using a reference signal are arbitrarily different. As a result, signals from each mobile transmitting station are separated.
【００３３】しかし、各移動送信局は、データと共に異
なる参照信号を出力し、各到来波抽出装置はこの参照信
号に相当する信号を受信して、その信号が各局毎に特定
の参照信号となるように重み係数を決定するようにして
も良い。即ち、FFT 演算装置３６の出力する各キャリア
毎の信号を、ぞれぞれの参照信号と比較することで、そ
の差が最小となるように重み係数を決定する。However, each mobile transmitting station outputs a different reference signal along with the data, and each arriving wave extracting device receives a signal corresponding to this reference signal, and the signal becomes a specific reference signal for each station. The weight coefficient may be determined as described above. That is, the signal for each carrier output from the FFT operation device 36 is compared with each reference signal, and the weight coefficient is determined so that the difference is minimized.
【００３４】この方法は、各キャリア毎の信号とそれぞ
れの参照信号との差の２乗和が経過時間に対して常時、
最小となるように、その時の最適な重み係数を逐次的に
決定するＬＭＳ（Least Mean Square ）アルゴリズムと
して知られている。According to this method, the sum of squares of the difference between the signal for each carrier and each reference signal is always equal to the elapsed time.
This is known as an LMS (Least Mean Square) algorithm for sequentially determining an optimal weighting coefficient at that time so as to minimize the weighting coefficient.
【００３５】又、他の方法として、ＳＭＩ（Sample Mat
rix Inversion ）アルゴリズムやＲＬＳ（Recursive Le
ast Squares ）アルゴリズムを用いて重み係数を決定す
ることもできる。As another method, SMI (Sample Mat
rix Inversion) algorithm and RLS (Recursive Le
The weight coefficient can also be determined using the ast Squares algorithm.
【００３６】上記実施例は、到来波抽出装置が２つの場
合について説明したが、この数は限定されない。又、ア
ンテナの素子数も任意である。数が多い程、広い範囲に
渡り多数の移動送信局からの信号を受信することができ
る。Although the above embodiment has been described in connection with the case where the number of arriving wave extraction devices is two, the number is not limited. The number of elements of the antenna is also arbitrary. As the number increases, signals from a larger number of mobile transmitting stations can be received over a wider range.
【００３７】又、上記実施例では全てのキャリアの振幅
が所定の値となるように重み係数を制御する場合につい
て説明したが、重み係数の制御には必ずしも全てのキャ
リアを用いる必要はなく、一部のキャリアを用いて重み
係数を制御しても同様の効果が得られる。In the above embodiment, a case has been described in which the weight coefficients are controlled so that the amplitudes of all the carriers have a predetermined value. However, it is not always necessary to use all the carriers for controlling the weight coefficients. The same effect can be obtained by controlling the weight coefficient using the carrier of the unit.
【００３８】このようにして、広範囲において移動送信
局が移動し、接近した状態になっても、各移動送信局か
らのデータを精度良く抽出することができる。In this way, even if the mobile transmitting station moves in a wide range and approaches, the data from each mobile transmitting station can be accurately extracted.
【００３９】尚、上記実施例では、データ列を分割して
並列伝送するマルチキャリア伝送方式について述べた
が、この方式の他にも、例えば、テレビ放送やセルラー
方式の携帯電話など１つの送信局から複数の周波数の信
号を送信する無線通信システムにも応用することができ
る。In the above embodiment, the multi-carrier transmission system in which a data stream is divided and transmitted in parallel has been described. In addition to this system, for example, one transmission station such as a television broadcast or a cellular type mobile phone. The present invention can also be applied to a wireless communication system that transmits signals of a plurality of frequencies from a wireless communication system.
【図１】本発明の実施例に係るアダプティブ受信装置と
移動送信局とを示した構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an adaptive receiving apparatus and a mobile transmitting station according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例に係るアダプティブ受信装置の構成
図。FIG. 2 is a configuration diagram of an adaptive receiving apparatus according to the embodiment.
【図３】同実施例のアダプティブ受信装置の動作原理を
説明するための説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation principle of the adaptive receiving apparatus according to the embodiment;
【図４】変形例に係るアダプティブ受信装置の構成図。 １…アンテナ Ａ、Ａ1 〜Ａk …アンテナ素子 Ｃ１、Ｃ２…到来波抽出装置 ｇ…キャリア群 ｇ1 〜ｇk …広帯域信号（アンテナで受信したキャリア
群） Ｌ1 〜Ｌn …低速データ列 Ｄ…送信データ列 ３…分波器 ４…制御装置 ５…復調器 ６…並直列変換器 Ｅ１〜Ｅｋ…重み付け装置 ２２…合成器 ３５…直並列変換器 ３６…FFT 変換器FIG. 4 is a configuration diagram of an adaptive receiving apparatus according to a modification. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Antenna A, A1-Ak ... Antenna element C1, C2 ... Arrival wave extraction device g ... Carrier group g1-gk ... Broadband signal (carrier group received by the antenna) L1-Ln ... Low-speed data sequence D ... Transmission data sequence 3 ... Demultiplexer 4 Controller 5 Demodulator 6 Parallel-serial converter E1 to Ek Weighting device 22 Synthesizer 35 Serial-parallel converter 36 FFT converter
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｊ 11/00 Ｈ０４Ｊ 11/00 Ｚ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H04J 11/00 H04J 11/00 Z
Claims (4)
アを用いた直交周波数分割多重伝送方式で送信された信
号を受信するためのアダプティブ受信装置において、 前記移動送信局の移動範囲に渡って分散して配設された
複数のアンテナ素子であって、各アンテナ素子が前記移
動範囲において区画された対応する所定範囲毎に受信可
能な指向性を有し、前記移動範囲の任意箇所に前記移動
送信局が存在する時に、その移動送信局から送信された
信号を少なくとも１つのアンテナ素子で受信可能なよう
に配設されたアンテナ素子の集合から成る複数のアンテ
ナ素子と、 前記複数のアンテナ素子で受信された信号に基づき、１
つの移動送信局から送信された信号のみを抽出する複数
の到来波抽出装置から成り、 各到来波抽出装置は各アンテナ素子で受信された信号に
重み付けし、各アンテナ素子毎に配設された重み付け装
置と、 前記各重み付け装置により重み付けられた各アンテナ素
子毎の信号を合成する合成器と、 前記合成器の出力を各キャリア毎の信号に分波する分波
器と、 前記分波器の各キャリア毎の信号に基づいて重み係数を
決定する制御装置とから成り、 前記分波器は、 入力信号を一定期間毎に切り出し直並列変換を行う直並
列変換器と、 直並列変換された信号に対してフーリエ変換を行い各キ
ャリアの成分毎に分けるフーリエ変換器とから構成さ
れ、 前記各到来波抽出装置における各分波器の直並列変換器
は、それぞれ対応する送信局から到来する信号に同期し
て直並列変換を行うことを特徴とするアダプティブ受信
装置。An adaptive receiving apparatus for receiving a signal transmitted from a plurality of mobile transmission stations by an orthogonal frequency division multiplexing transmission method using a plurality of carriers, wherein the plurality of mobile transmission stations are distributed over a moving range of the mobile transmission station. A plurality of antenna elements, each antenna element having a directivity capable of receiving in a corresponding predetermined range defined in the movement range, and the mobile transmitting station being located at an arbitrary position in the movement range. Is present, a plurality of antenna elements comprising a set of antenna elements arranged so that the signal transmitted from the mobile transmitting station can be received by at least one antenna element, and received by the plurality of antenna elements Based on the signal
A plurality of arriving wave extracting devices for extracting only signals transmitted from one mobile transmitting station, each arriving wave extracting device weights a signal received by each antenna element, and assigns a weight to each antenna element. A combiner that combines signals for each antenna element weighted by each of the weighting devices; a duplexer that separates an output of the combiner into a signal for each carrier; and each of the duplexers. A control device that determines a weight coefficient based on a signal for each carrier, wherein the duplexer cuts out the input signal at regular intervals and performs serial-to-parallel conversion, and a serial-to-parallel converted signal. And a Fourier transformer that performs a Fourier transform on each carrier component and separates each carrier component.The serial-parallel converter of each demultiplexer in each of the arriving wave extraction devices comes from the corresponding transmitting station. Adaptive receiver and performs synchronization with serial-parallel conversion into signals.
アを用いた直交周波数分割多重伝送方式で送信された信
号を受信するためのアダプティブ受信装置において、 前記移動送信局の移動範囲に渡って分散して配設された
複数のアンテナ素子であって、各アンテナ素子が前記移
動範囲において分割された対応する所定範囲毎に受信可
能な指向性を有し、前記移動範囲の任意箇所に前記移動
送信局が存在する時に、その移動送信局から送信された
信号を少なくとも１つのアンテナ素子で受信可能なよう
に配設されたアンテナ素子の集合から成る複数のアンテ
ナ素子と、 前記複数のアンテナ素子で受信された信号に基づき、１
つの移動送信局から送信された信号のみを抽出する複数
の到来波抽出装置から成り、 各到来波抽出装置は、 各アンテナ素子で受信された信号を各キャリア毎の信号
に分波し、各アンテナ素子毎に設けられた分波器と、 前記分波器の出力するキャリア毎の信号に重み付けし、
各アンテナ素子毎に設けられた重み付け装置と、 前記各重み付け装置がそれぞれ出力するキャリア毎の信
号をキャリア毎に合成する合成器と、 前記合成器の出力するキャリア毎の信号に基づいて重み
係数を決定する制御装置とから成り、 前記分波器は、 入力信号を一定期間毎に切り出し直並列変換を行う直並
列変換器と、 直並列変換された信号に対してフーリエ変換を行い各キ
ャリアの成分毎に分けるフーリエ変換器とから構成さ
れ、 １つの到来波抽出装置における各アンテナ素子毎に配設
された各分波器の直並列変換器は同時に直並列変換を行
うと共に、各到来波抽出装置はそれぞれ対応する送信局
から到来する信号に同期して直並列変換を行うことを特
徴とするアダプティブ受信装置。2. An adaptive receiving apparatus for receiving a signal transmitted from a plurality of mobile transmitting stations by an orthogonal frequency division multiplexing transmission method using a plurality of carriers, wherein the plurality of mobile transmitting stations are distributed over a moving range of the mobile transmitting station. A plurality of antenna elements, each antenna element having a directivity capable of being received in a corresponding predetermined range divided in the movement range, and the mobile transmitting station being located at an arbitrary position in the movement range. Is present, a plurality of antenna elements comprising a set of antenna elements arranged so that the signal transmitted from the mobile transmitting station can be received by at least one antenna element, and received by the plurality of antenna elements Based on the signal
A plurality of arriving wave extracting devices for extracting only signals transmitted from one mobile transmitting station. Each arriving wave extracting device divides a signal received by each antenna element into a signal for each carrier, and A demultiplexer provided for each element, and weighting a signal for each carrier output by the demultiplexer,
A weighting device provided for each antenna element, a combiner that combines a signal for each carrier output by each weighting device for each carrier, and a weighting coefficient based on the signal for each carrier output by the combiner. A serial-to-parallel converter that cuts out the input signal at regular intervals and performs serial-to-parallel conversion, and performs a Fourier transform on the serial-to-parallel-converted signal to perform a component of each carrier. And a Fourier transformer that divides each incoming wave extracting device. The serial-to-parallel converter of each demultiplexer provided for each antenna element in one arriving wave extracting device simultaneously performs serial-to-parallel conversion and simultaneously receives each incoming wave extracting device. Is an adaptive receiver that performs serial-to-parallel conversion in synchronization with a signal arriving from a corresponding transmitting station.
の信号と対応する参照信号との誤差が最小となるように
ＬＭＳ、ＲＬＳ、又は、ＳＭＩアルゴリズムに基づいて
重み係数を決定することを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載のアダプティブ受信装置。3. The control device according to claim 2, wherein the weighting factor is determined based on an LMS, RLS, or SMI algorithm such that an error between the combined signal for each carrier and a corresponding reference signal is minimized. The adaptive receiving apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
幅が所定の値となるように重み係数を制御することを特
徴とする請求項１又は請求項２に記載のアダプティブ受
信装置。4. The adaptive receiving device according to claim 1, wherein the control device controls the weighting coefficient such that the amplitude of the combined carrier has a predetermined value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10585798A JP3567730B2 (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Adaptive receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10585798A JP3567730B2 (en) | 1998-03-31 | 1998-03-31 | Adaptive receiver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289265A true JPH11289265A (en) | 1999-10-19 |
| JP3567730B2 JP3567730B2 (en) | 2004-09-22 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP3567730B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008148277A (en) * | 2006-11-15 | 2008-06-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Receiver for synthesizing ofdm signal and repeater |
-
1998
- 1998-03-31 JP JP10585798A patent/JP3567730B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008148277A (en) * | 2006-11-15 | 2008-06-26 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Receiver for synthesizing ofdm signal and repeater |
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